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电子变压器电晕的测量规范

电子变压器电晕的测量规范

点击数:7458 次   录入时间:03-04 11:59:12   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术
4.5标准脉冲发生器
标准脉冲发生器就是检测中的脉冲源,当把它适当地连接到受测设备器件的引线上时,便在检测系统中产生了一个响应,其幅度接近放电脉冲的响应。这个脉冲的上升时间不应大于0.1μs,下降到半峰的时间不应大于1ms。标准脉冲发生器的输出阻抗与校准电容器串联;这个阻抗必须要小,这样,输出脉冲的幅度才能被限定到至少为±3%的精度。而且必须知道阻抗的具体数值,以便能够计算出它与耦合阻抗并联后的总阻抗。一个输出阻抗为50Ω的典型方波发生器,即可满足以上这些不同的要求。
4.6校准耦合电容器
校准耦合电容器将标准脉冲发生器连接到受检测的绝缘装置(一般为受检测的变压器)引线上。相对于被检测设备或元器件的内部电容,校准耦合电容值要小得多。通常情况下,频率为60Hz时,最大值取20PF是恰当的。如频率更高则电容值应更低。校准电容器的实际电容值应该是已知的,其精度应与标准信号源脉冲的测量精度等同。校准耦合电容器还应具有适当的额定电压,以便其在测试过程中测量放电信号的大小时,能够隔离校准设备。
4.7控制仪表
控制仪表应具备3%的精度。对于交流测试电源,选用的仪表应该是一台峰值电压表(见图5中的电压表)。要使用正弦波均方根值来校准这类测量电路,以便于测试的电压可以用均方根值单位表示。当是通过自激励方式感生测试电压时,应该直接测量峰间电压。
5校准
5.1偏转灵敏度
对测试电路进行校准的目的,是在于根据放电脉冲幅度或端线电晕电荷来确定电晕检测器的偏转灵敏度。偏转灵敏度受试件的电容量、寄生电容量和放大器增益的影响。由于以上因素受到试件的不同变化而发生改变,所以必须对整个测试电路进行校准。这是测试步骤中的工作之一部分。由于上述影响因素随时都在发生变化,故必须校准,使电路在校准状态和测试状态下,放大器的增益应保持不变。
5.2实施校准
在通常情况下,无论在加测试电压之前还是之后,都应在试件不带电的情况下实施校准。当需要测量信号强度时,即应接通校准设备。所有这些校准测量都应在零测试电压上进行验证。
5.3校准方法
为了实施校准,需从校准脉冲发生器中将一个已知幅度的脉冲电压引入到电路中的试件引线处,即检测放电脉冲点处。在读出装置(比如是示波器)上观测信号的大小,放大器的增益要置于观测实际电晕放电所要求的电平上,测量校准脉冲引起的最大偏转。根据这种测量结果以及电路的常数,计算出读出装置对放电脉冲的偏转灵敏度。
5.4计算检测灵敏度
为了简化检测灵敏度的计算,器件端线电晕放电脉冲电压(即受测变压器引线上的电晕放电脉冲电压)及校准脉冲电压二者都被认为是阶跃函数,而且认为整个电路的初始分压电路的电容量确定。在ASTMD186-1981[1]中推导出了几种可行的校准电路的灵敏度的方程式。
6电晕放电的测试方法
在正常工作状态下,当对变压器绝缘体施加电压时,测试电压即对其施加应力,它们包括绕组间的应力、绕组内的应力、偏压应力和端接应力,一般情况下,由于采用变压器的电路对测量变压器的这种应力是不适合的,所以,测试电晕放电的设备应尽可能逼真地模拟工作状态。为了达到这个要求,可以把电子变压器和电感器分成三类。如果要对变压器的工作状态实施全面评估,则在测试时可能要施加多种外加电压。
a.第一类
第一类变压器或电感器对工作中遇到的外加电压或感应电压完全绝缘。在这类变压器电感器中,绕组间绝缘或绕组与地间绝缘,都需要针对电晕放电进行测量。测试电压施加于正常工作状态时受到应力作用的绝缘体的两端。这一类变压器电晕放电的测试一般不用感应电压方式。
b.第二类
第二类变压器以限定的电压工作,也就是在变压器特定绝缘体两端所施加的电压被限制为或者只是直流,或者只是交流。这种限制由外部电路或者连线的要求来决定。测试电压可以直接由外部施加,也可以在待测试绝缘体的两端由感应产生,这可根据测试要求选择。
c.第三类
第三类变压器在其绕组内部,从绕组的某几个部分到其它绕组或电路元件,或者以上情况的任意组合,都有感应电压应力产生。而测试电压通常通过下列方式感生:由受测变压器内部变压感生,自耦变压器感生,或在受测绕组两端直接施加。在通常情况下,每个绕组中都有一个点接地或者接到共用的基准点上。当对以上第二类变压器的无限制的绕组进行电晕放电测试时,测试过程应在高压情况下或接地情况下反复我多次进行,目的是为测试绕组和端接器件的引线电晕。
7测试条件要求
除了有特殊的要求,一般满足以下条件即可获得有效结论。
7.1环境条件
实施电晕放电测试,环境温度应在25±5℃,大气压为101KPa±20%,相对温度为70%(最大)的环境下进行。测试前,应将变压器置于上述环进中不少于8小时,使其适应这种环境。
7.2校准灵敏度
实验证明,测试电晕放电的状况就是测试其有效的放电能量:
W=1/2 QaVi
式中,Vi—电晕放电外加电压(KV)(最大均方根值),Qa—校准灵敏度(单位bQ—皮库仑),W—电晕放电能量(mμJ—毫微焦耳)。
测试设备的灵敏度通常用皮库仑表述,电压则用均方根值为单位,所以:

7.3测试电压
对于使用交流电压测试,可以使用50~2000Hz范围内的任何适当的频率。但应注意到前面已论述过的:电晕放电会受到测试频率的影响,随着频率的增加,绝缘体内离子对快速变化的外加电场的响应时间会出现变化,由此而得到的非均匀内部电压应力将导致电晕放电起始电压降低。对于感应电压测试,所选用的频率不应引起磁心饱和或者其它形式的波形失真。均方根值测试电压应是均方根值工作电压的120%。
如果测试电压是直流( )交流时,直流分量应等于额定偏压或峰值工作电压的50%。无论是哪个电压应力大,交流分量取值应该能够在受测绝缘体的两端引起120%的峰值工作电压应力。
7.4施加电压的速度
测试电压应在小于5秒的时间内均匀地从0升至最大值的50%。而从50%的最大电压值上升到最大电压值,则上升速度不应超过500V/S。
7.5测试持续时间
测试电压应力最少应维持1分钟或10000个周期,无论采用哪一种标准,最初的测试应力维持时间不应小于18秒。

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